Воздействие нанотехнологий на жизнь обещает изменить экономику и затронуть все стороны быта, работы, социальных отношений. Вместо «макро» (колеса, валы, шестеренки) должны работать «микро» (молекулы, атомы, ионы, электроны и т.д.), которые легко управляются полями с помощью физико-химических эффектов. Переход с макро- на микроуровеньДолгое время глубина познания окружающего мира ограничивалась только переходом от «макроуровня» к «микроуровню», а из-за отсутствия необходимого инструмента сдерживался переход к «наноуровню».
Основную концепцию нанотехнологий в 1960 г. изложил американский физик Ричард Фейнман, выдвинувший идею идти «сверху вниз». На одной из лекций он заявил: «Внизу (масштабной шкалы – ред.) полным-полно места».
Возможности экстенсивного развития техсистем – ТС (за счет изменений на макро-уровне) быстро исчерпываются, а рост МГЭ (массы, габаритов, энергоемкости) ограничивается, например, физическими пределами. Поэтому переход на микро-уровень неизбежен: начинается задействование все более глубинных структур вещества, высвобождение при этом дополнительных резервов энергии, выявление и использование новых (неизвестных на макро-уровне) свойств материи, применение более управляемых полей и легкоуправляемых микрочастиц вещества. Это единственный путь интенсивного развития ТС - повышение организованности (с точки зрения целей человека) все более низких системных уровней вещества.
Возможны три направления (три линии) перехода с макро- на микроуровень:
• увеличение степени дробления вещества и объединение дробных частей в новую систему;
• увеличение степени дробления «смеси» вещества с пустотой (переход к капиллярно-пористым материалам);
• замена вещественной части системы на полевую (переход к действию «поле + вещество» или только к полю).
Третий пласт задач связан с встраиванием наноразмерных структур и элементов в микро- и макроразмерные конструкции, где необходимо развитие существующих технологий создания элементов с уменьшением предельно-контролируемых размеров. Успехи по миниатюризации устройств во многом связаны с разработкой новых технологий.
Возможен ли «прорыв» в металлургии от «макро» через «микро» к «нано»? Эксперты отмечают, что черная металлургия как отрасль сложно совместима с нанотехнологиями: там производство отличается большим тоннажем, при этом выпускаются в основном конструкционные материалы. Кроме того, черная металлургия полного цикла относится к числу «зрелых отраслей» с низкой инвестиционной привлекательностью и характеризуется большой инертностью.
Тем не менее, целесообразно проводить исследования в сфере получения наноструктурированных сталей. Известный ученый-металлург, академик Н.П. Лякишев отмечал: «…известно, что свойства металлов улучшаются «измельчением» их структуры. Чем мельче частицы, из которых состоит сталь, тем выше ее качество. Прочность металлов в наносостоянии возрастает в 3-4 раза, твердость - во сто крат, несказанно усиливается стойкость к коррозии. Уже есть методы получения нанопорошков».
